От точности поддержания температуры в инкубаторе, во многом зависит процент выхода птенцов из яиц. Считается, что недопустимо отклонение температуры инкубации от оптимальной более чем на 0,5 °С по абсолютному значению.
Предложенный терморегулятор способен поддерживать заданное в интервале 31…40 °С значение температуры внутри инкубатора с точностью ±0,1 °С. Если температура значительно ниже заданной, сопротивление терморезистора RK1 (он установлен внутри инкубатора) велико. Так как отрицательная обратная связь через резистор R5 стремится уравнять значения напряжения на входах ОУ, то на выходе последнего напряжение близко к нулевому. Транзистор VT1 закрыт. Пульсирующее напряжение, поступающее с выпрямительного моста VD1 через резистор R11, открывает транзистор VT2 в каждом полупериоде сетевого напряжения. Когда этот транзистор открыт, разрешена работа генератора импульсов на элементах DD1.1 и DD1.2. Импульсы поступают на управляющий электрод симистора VS1 через элемент DD1.3, усилитель на транзисторе VT3 и трансформатор T2. Симистор открывается в начале каждого полупериода сетевого напряжения, и нагревательный элемент в инкубаторе работает на полную мощность.
Сопротивление терморезистора RK1 уменьшается по мере роста температуры. Начиная с некоторого ее значения, зависящего от напряжения, установленного подстроечным резистором R6 на не инвертирующем входе ОУ DA1, напряжение на выходе усилителя начнет расти, открывая транзистор VT1. В результате амплитуда пульсирующего напряжения на базе транзистора VT2 уменьшится, он будет открываться с большей задержкой относительно начала полупериода сетевого напряжения. Соответственно позже будет открываться и симистор VS1. Действующее значение напряжения, приложенного к нагревателю, уменьшится. С дальнейшим повышением температуры, сопровождаемом ростом напряжения на выходе ОУ, транзистор VT2 вовсе перестанет открываться и нагреватель будет обесточен.
Через некоторое время после включения терморегулятора установится режим, в котором количество тепла, выделяемого нагревателем, равно теплопотерям в инкубаторе, а температура в инкубационной камере равна заданной.
О деталях. Операционный усилитель К140УД7 можно заменить на К140УД6 или К140УД12. Между выводами 4 и 8 последнего необходимо установить резистор номиналом от 100 кОм до 1 МОм. Подойдут и аналоги указанных ОУ с префиксом КР. Вместо транзисторов КТ315А пригодны любые серий КТ315, КТ342, КТ3102, а вместо КТ815Б — другой такой же серии. Замена диодов КД521А — любые маломощные кремниевые. Диодный мост КЦ405А можно заменить другим отечественным или импортным, способным выдержать напряжение не менее 50 В и ток не менее 50 мА. Мост можно собрать и из четырех отдельных диодов на указанное напряжение и ток.
Трансформатор питания T1 подойдет любой с указанным на схеме напряжением вторичной обмотки при токе 50 мА. Трансформатор T2 наматывают на ферритовом кольце типоразмера К10х6х4,5. В его обмотке I — 20 витков, а в обмотке II — 30 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,25 мм. Обмотки должны быть тщательно изолированы одна от другой.
Налаживая терморегулятор, прежде всего устанавливают движок подстроечного резистора R6 в положение, соответствующее максимальной температуре (верхнее по схеме). По окончании переходного процесса температура внутри инкубатора, измеренная образцовым термометром, должна стать равной 40…42 °С. При необходимости верхнюю границу интервала стабилизируемой температуры изменяют подборкой резистора R3. Далее переводят переменный резистор R6 в положение, соответствующее нижней границе интервала, и убеждаются, что в инкубаторе поддерживается температура 31…33 °С. В случае несоответствия подбирают резистор R4.
В авторском варианте, терморегулятор работал с нагревателем мощностью 800 Вт. Без замены симистора можно довести мощность нагревателя до 2000 Вт. Однако при этом следует позаботиться об отводе тепла от симистора, а также применить плавкую вставку FU1 на соответствующий ток.
